JPH11160632A - 薄膜型光路調節装置 - Google Patents

薄膜型光路調節装置

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JPH11160632A
JPH11160632A JP10185153A JP18515398A JPH11160632A JP H11160632 A JPH11160632 A JP H11160632A JP 10185153 A JP10185153 A JP 10185153A JP 18515398 A JP18515398 A JP 18515398A JP H11160632 A JPH11160632 A JP H11160632A
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upper electrode
thickness
electrode
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JP10185153A
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English (en)
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Seong Hoon Jeong
スン フン チョン
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WiniaDaewoo Co Ltd
Original Assignee
Daewoo Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜型光路調節装置を提供する。 【解決手段】 前記装置はアクチブマトリックス１０
０、アクチブマトリックス１００の上部に形成された支
持要素１７５、支持要素１７５の上部に形成されたアク
チュエータ２１０、そしてアクチュエータ２１０の上部
に形成された反射部材２６０を含む。アクチュエータ２
１０は下部電極１８０と変形層１９０，１９１または変
形層１９０，１９１と上部電極２００，２０１との間に
所定のマージンを形成し調節してアクチュエータ２１０
が最大の駆動角度を有するようにすることができる。ま
た、下部電極１８０、変形層１９０，１９１及び上部電
極２００，２０１がそれぞれ適切な厚さを有するように
してアクチュエータ２１０の駆動角度を増加することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜型光路調節装置
に関するものであり、より詳細には最大のティルティン
グ角度を具現できる構造を有するアクチュエータを有す
る薄膜型光路調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光を調節して画像を形成できる
光路調節装置は２種類に大別される。その１種類は直視
型画像表示装置であってＣＲＴ（Cathode Ray Tube）な
どがあり、他の１種類は投射型画像表示装置であって液
晶表示装置（Liquid CrystalDisplay：ＬＣＤ）、また
はＤＭＤ（Deformable Mirror Device）、ＡＭＡなどが
それに当たる。前記ＣＲＴ装置は画像の質は優れるが、
画面の大型化により装置の重量と容積が増加し、その製
造コストが上昇するという問題点がある。これに比べ
て、液晶表示装置（ＬＣＤ）は光学的な構造が簡単であ
って薄く形成することができてその重量及び容積を減ら
せるという利点がある。しかしながら、前記液晶表示装
置（ＬＣＤ）は入射される光束の偏光により１〜２％の
光効率を有する程度に効率が低下し、液晶物質の応答速
度が遅くて内部が加熱しやすいという問題点があった。
【０００３】従って、前記問題点を解決するために、Ｄ
ＭＤまたはＡＭＡなどの画像表示装置が開発された。現
在、ＤＭＤ装置が５％程度の光効率を有するのに比べて
ＡＭＡ装置は１０％以上の光効率を得ることができる。
また、ＡＭＡ装置はコントラストを向上させてより明る
くて鮮やかな画像を結ぶことができ、入射される光の極
性に影響されないだけでなく反射される光の極性に影響
を及ぼさない。
【０００４】このような光路調節装置であるＡＭＡは大
きくバルク形と薄膜形で区分される。前記バルク形の光
路調節装置はDae-Young Limによる米国特許第５，４６
９，３０２号に開示されている。バルク形光路調節装置
は多層セラミックを薄く切断して内部に金属電極が形成
されたセラミックウェーハをトランジスタが内蔵された
アクチブマトリックス（active matrix）上に装着した
後、ソーイング(sawing)方法で加工し、その上部にミラ
ーを設けてなされる。しかしながら、バルク型光路調節
装置は設計及び製造において高い精密度が要求され変形
層の応答速度が遅いという問題点があった。これにより
半導体工程を利用して製造できる薄膜型光路調節装置が
開発された。
【０００５】前記薄膜型光路調節装置は本出願人が米国
に出願した特許出願第０８／８１４，０１９号（発明の
名称：薄膜型光路調節装置及びその製造方法（ THIN F
ILMACTUATED MIRROR ARRAY FOR USE IN AN OPTI
CAL PROJECTION SYSTEMAND METHOD FOR THE MANUFACTU
RE THEREOF））に開示されている。
【０００６】図１は前記薄膜形光路調節装置の斜視図で
あり、図２は図１に示す装置をＡ1−Ａ2線で切り取った
断面図であり、図３は図１に示す装置をＢ1−Ｂ2線で切
り取った断面図である。
【０００７】図１及び図２を参照すると、前記薄膜形光
路調節装置は、基板１、基板１の上部に形成されたアク
チュエータ９０、そしてアクチュエータ９０の上部に形
成された反射部材８０を含む。
【０００８】図２を参照すると、前記基板１は外部から
第１信号を印加され前記第１信号を伝達する電気的配線
（図示せず）、前記電気的配線の上部に形成され前記電
気的配線と連結された連結端子５、前記電気的配線と前
記連結端子５の上部に形成された保護層１０、そして前
記保護層１０の上部に形成された食刻防止層１５を含
む。前記保護層１０は前記電気的配線及び連結端子５を
保護し、前記食刻防止層１５は前記保護層１０及び前記
基板１が後続する食刻工程の間食刻されることを防止す
る。望ましくは、前記電気的配線は外部から前記第１信
号を受けてスイッチング動作を遂行するためにＭＯＳト
ランジスタを含む。
【０００９】前記アクチュエータ９０は一側が前記食刻
防止層１５のうち下に連結端子５が形成された部分に取
り付けられ他側がエアーギャップ２５を介在して前記食
刻防止層１５と平行に形成された支持層３０、支持層３
０の中央上部に形成された下部電極３５、下部電極３５
の上部に形成された変形層４０、変形層４０の上部に形
成された上部電極４５、前記支持層３０の一側に形成さ
れ、前記上部電極４５と連結される共通電極線５０、そ
して上部電極４５の一側に形成されたポスト７５を含
む。
【００１０】前記反射部材８０は前記ポスト７５により
中央部が支持され、前記上部電極４５と平行に形成され
る。
【００１１】図３を参照すると、前記アクチュエータ９
０は前記支持層３０の一側のうち下に前記連結端子５が
形成された部分に前記支持層３０から前記連結端子５ま
で垂直に形成されたブァイアホール（viahole）５５、
該ブァイアホール５５の内部に形成されたブァイアコン
タクト６０、該ブァイアコンタクト６０から前記下部電
極３５まで形成された連結部材７０を含む。
【００１２】前記下部電極３５には外部から前記電気的
配線、連結端子５、ブァイアコンタクト６０及び連結部
材７０を通して第１信号、すなわち、画像信号が印加さ
れる。同時に、上部電極４５に外部から共通電極線５０
を通して第２信号、すなわち、バイアス信号が印加され
ると、上部電極４５と下部電極３５との間に形成された
変形層４０が変形をおこす。
【００１３】望ましくは、前記支持層３０は「Ｔ」字の
形状を有し、前記下部電極３５は四角形の形状を有し支
持層３０の中央部上に形成される。前記変形層４０は下
部電極３５より小さい面積の四角形の形状を有し、上部
電極４５は変形層４０より小さい面積の四角形の形状を
有する。
【００１４】以下、前述した薄膜形光路調節装置の製造
方法を図面を参照して説明する。図４ないし図７は図２
に示す装置の製造工程図である。図４を参照すると、ま
ず外部から第１信号を受けて前記第１信号を下部電極３
５に伝達するために電気的配線（図示せず）及び連結端
子５が形成された基板１が提供される。望ましくは、前
記基板１はシリコンＳｉなどのような半導体で構成さ
れ、前記電気的配線はスイッチング動作を遂行するため
にＭＯＳトランジスタを含む。
【００１５】前記基板１及び接続端子５の上部に保護層
１０を形成する。保護層１０は化学気相蒸着方法ＣＶＤ
方法を用いて０．１〜１．０μｍ程度の厚さを有するよ
うに形成する。前記保護層１０はリンシリケート(phosp
hor silcate)ガラス（ＰＳＧ）でなされ、後続する工程
の間前記電気的配線及び連結端子５が形成された基板１
が損傷されることを防止する。
【００１６】前記保護層１０の上部には食刻防止層１５
が形成される。食刻防止層１５は窒化物を略１０００〜
２０００Å程度の厚さで蒸着させ形成する。前記食刻防
止層１５は化学気相蒸着ＬＰＣＶＤ方法を用いて形成す
る。食刻防止層１５は後続する食刻工程の間前記保護層
１０及び基板１が食刻され損傷を受けることを防止す
る。
【００１７】前記食刻防止層１５の上部には第１犠牲層
２０を形成する。前記第１犠牲層２０はアクチュエータ
９０を形成するための積層を容易にする機能を遂行し、
前記アクチュエータ９０の積層が完了された後にはフル
オル化水素ＨＦ蒸気により除去される。前記第１犠牲層
２０はリンシリケートガラスを利用して０．５〜２．０
μｍ程度の厚さを有するように形成する。第１犠牲層２
０は大気圧化学気相蒸着方法（ＡＰＣＶＤ）を利用して
形成される。この場合、第１犠牲層２０は前記電気的配
線及び連結端子５が形成された基板１の表面を覆ってい
るために、その表面の平坦度が大変不良である。従っ
て、スピンオンガラス（ＳＯＧ）を使用する方法または
化学機械的研磨（ＣＭＰ）方法を使用して第１犠牲層２
０の表面を平坦化させる。望ましくは、化学的機械的研
磨工程を利用して第１犠牲層２０の表面を平坦化させ
る。
【００１８】次いで、第１犠牲層２０をパターニングし
て食刻防止層１５のうち下に連結端子５が形成された部
分を垂直方向に沿って露出させた後、前記食刻防止層１
５の露出された部分及び第１犠牲層２０の上部に第１層
２９を形成する。第１層２９は窒化物を使用して０．１
〜１．０μｍ程度の厚さを有するように形成する。第１
層２９は低圧化学気相蒸着ＬＰＣＶＤ方法を使用して形
成する。
【００１９】図５を参照すると、前記第１層２９の上部
にスピンコーティング方法を利用して第１フォトレジス
タ（フォトレジスト）層３２を形成した後、第１フォト
レジスタ層３２をパターニングして第１層２９のうち下
に連結端子５が形成された部分と隣接した部分を水平方
向に沿って露出させる。
【００２０】次いで、前記露出された第１層２９の上部
及び第１フォトレジスタ層３２の上部にスパッタリング
方法を利用して下部電極層を形成した後、共通電極線５
０が形成される位置を考慮して前記下部電極層をパター
ニングすることにより四角形形状を有する下部電極３５
を前記第１層２９の中央上部に形成する。下部電極３５
は電気伝導性を有する金属である白金Ｐｔ、タンタルＴ
ａまたは白金−タンタルＰｔ−Ｔａを使用して０．１〜
１．０μｍ程度の厚さを有するように形成する。
【００２１】前記下部電極３５及び第１フォトレジスタ
層３２の上部には第２層３９が形成される。第２層３９
はゾル−ゲル法、スパッタリング方法または化学気相蒸
着方法（ＣＶＤ）を使用して０．１〜１．０μｍ程度の
厚さ、望ましくは０．４μｍ程度の厚さを有するように
形成する。第２層３９は圧電セラミックまたは電歪セラ
ミックを使用して形成する。例えば、圧電物質であるＢ
ａＴｉＯ3、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3）またはＰ
ＬＺＴ（Ｐｂ，Ｌａ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3）を使用して第
２層３９を形成したり、電歪物質であるＰＭＮ（Ｐｂ
（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3）を使用して第２層３９を形成す
る。次いで、前記第２層３９を急速熱処理ＲＴＡ工程を
利用して熱処理して相変位させる。
【００２２】第２層３９の上部には上部電極層４４が形
成される。上部電極層４４は電気伝導性を有する金属で
あるアルミニウムＡｌ、白金ＰｔまたはタンタルＴａを
使用して形成する。上部電極層４４はスパッタリング方
法を利用して０．１〜１．０μｍ程度の厚さを有するよ
うに形成する。
【００２３】図６を参照すると、前記上部電極層４４の
上部に第２フォトレジスタ層（図示せず）をスピンコー
ティング方法で塗布しこれをパターニングした後、前記
第２フォトレジスタ層を食刻マスクにして上部電極層４
４を四角形の形状を有する上部電極４５でパターニング
する。第２層３９は上部電極層４４をパターニングする
方法と同一の方法を使用して変形層４０にパターニング
する。すなわち、上部電極４５及び第２層３９の上部に
第３フォトレジスタ層（図示せず）をスピンコーティン
グ方法で塗布しこれをパターニングした後、前記第３フ
ォトレジスタ層を食刻マスクにして第２層３９をパター
ニングして上部電極４５より大きい面積の四角形の形状
を有する変形層４０を形成する。このとき、変形層４０
は既に形成された下部電極３５よりは小さい面積を有す
る。
【００２４】第１層２９も前述した方法で支持層３０に
パターニングされる。支持層３０は下部電極３５の形状
とは異なる「Ｔ」字の形状を有し、下部電極３５は前記
支持層３０の中央部上に形成される。次いで、前記第１
フォトレジスタ層３２を除去した後、共通電極線５０を
前記支持層３０の一側に形成する。すなわち、前記支持
層３０上に第４フォトレジスタ層（図示せず）をスピン
コーティング方法で塗布し前記第４フォトレジスタ層を
パターニングして前記支持層３０の一側を露出させた
後、白金、タンタル、白金−タンタル、アルミニウムま
たは銀を使用して共通電極線５０を形成する。共通電極
線５０はスパッタリング方法または化学気相蒸着方法を
使用して０．５〜２．０μｍ程度の厚さを有するように
形成する。この場合、共通電極線５０は下部電極３５と
は所定の距離だけ離隔され前記上部電極４５に取り付け
られるように形成される。
【００２５】また、前記第４フォトレジスタ層をパター
ニングするとき、前記支持層３０のうち下に連結端子５
が形成された部分及びこれと隣接した部分を同時に露出
させる。次いで、前記支持層３０から食刻防止層１５及
び保護層１０を食刻して前記連結端子５まで垂直にブァ
イアホール５５を形成した後、ブァイアホール５５の内
部に前記連結端子５の上部から支持層３０までブァイア
コンタクト６０を形成する。同時に、前記下部電極３５
から前記ブァイアホール５５までブァイアコンタクト６
０と連結されるように連結部材７０を形成する。それ
で、前記ブァイアコンタクト６０、連結部材７０及び下
部電極３５は互いに連結される。ブァイアコンタクト６
０及び連結部材７０はスパッタリング方法または化学気
相蒸着方法を使用して形成する。前記ブァイアコンタク
ト６０及び連結部材７０は電気伝導性を有する金属であ
る白金、タンタルまたは白金−タンタルを使用して形成
される。この場合、前記連結部材７０は０．５〜１．０
μｍ程度の厚さを有するように形成される。
【００２６】次いで、前記第４フォトレジスタ層を除去
して上部電極４５、変形層４０、下部電極３５及び支持
層３０を含むアクチュエータ９０を形成する。
【００２７】図７を参照すると、前記第１犠牲層２０を
フルオル化水素蒸気を使用して除去した後、前記アクチ
ュエータ９０の上部に流動性が優れたポリマーなどを使
用して第２犠牲層８５を形成する。第２犠牲層８５は上
部電極４５を完全に覆うようにスピンコーティング方法
を使用して形成する。次いで、前記第２犠牲層８５をパ
ターニングして上部電極７５の一側を露出させる。前記
露出された上部電極４５の一側及び第２犠牲層８５の上
部に反射性を有する金属であるアルミニウム、白金また
は銀などを使用してポスト７５及び反射部材８０を同時
に形成する。ポスト７５及び反射部材８０はスパッタリ
ング方法又は化学気相蒸着方法を使用して形成する。望
ましくは、光源（図示せず）から入射される光を反射す
る前記反射部材８０はミラーであり、０．１〜１．０μ
ｍ程度の厚さを有する。前記のように第２犠牲層８５を
形成した後、第２犠牲層８５の上部に反射部材８０を形
成することにより反射部材８０の水平度を向上させるこ
とができる。
【００２８】次いで、前記第２犠牲層８５を除去して図
１に示すような上部に反射部材８０が形成されたアクチ
ュエータ９０が完成する。
【００２９】前述した薄膜形光路調節装置において、上
部電極４５には外部から共通電極線５０を通して第２信
号が供給される。同時に、外部から伝達された第１信号
は前記基板１に形成された電気的配線、連結端子５、ブ
ァイアコンタクト６０及び連結部材７０を通して下部電
極３５に印加される。従って、上部電極４５と下部電極
３５との間に電気場が発生し、このような電気場により
上部電極４５と下部電極３５との間に形成された変形層
４０が変形をおこす。このような変形層４０の変形によ
り変形層４０を含むアクチュエータ９０は所定の角度を
有し上方に曲がる。光源から入射される光を反射する反
射部材８０はポスト７５により支持されアクチュエータ
９０の上部に形成されているためにアクチュエータ９０
と同じ角度を有しティルティングされる。従って、反射
部材８０は光源から入射される光を所定の角度で反射さ
れ、反射された光はスリットを通過してスクリーンに投
影され画像を結ぶ。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た薄膜型光路調節装置において、アクチュエータのティ
ルティング角度を極大化するためのアクチュエータの構
造に対する設計及び検討はまだなされていない。すなわ
ち、最大の駆動角度を有するアクチュエータを形成する
ためのアクチュエータを構成する薄膜の厚さ、高さ及び
マージンに対する研究はまだろくに遂行されていない。
【００３１】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解決するためのものであり、本発明の目的は、最大の駆
動角度を具現できる構造を有するアクチュエータを含む
薄膜形光路調節装置を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明は、アクチブマトリックス、該アクチブマトリ
ックスの上に形成された支持要素、該支持要素の上部に
形成されるアクチュエータと、そして前記アクチュエー
タの上部に形成された反射部材を含むことを特徴とする
薄膜型光路調節装置を提供する。前記アクチブマトリッ
クスは、ＭＯＳトランジスタが内蔵された基板及び前記
トランジスタのドレン（ドレイン）から延長されるドレ
ンパッドを有する第１金属層を含む。前記支持要素はア
クチブマトリックスの上部に形成された支持ライン、該
支持ラインと一体で形成された支持層と、そして前記支
持層のうち前記支持ライン一体で形成された支持層、そ
して前記支持層のうち前記支持ラインと隣接した部分下
部の前記アクチブマトリックスにそれぞれ接触され前記
支持層を支持する複数のアンカーを含む。前記アクチュ
エータは、支持層の上部に形成される下部電極、前記下
部電極の一側上部に形成される第１変形層、前記下部電
極の他側上部に形成される第２変形層、前記第１変形層
の上部に形成される第１上部電極、そして前記第２変形
層の上部に形成される第２上部電極を有する。
【００３３】前記下部電極は前記支持ラインに対して反
転された「Ｕ」字の形状を有し、前記第１変形層及び前
記第２変形層は前記下部電極の２個のアームの上部にそ
れぞれ直四角平板の形状を有して形成され、前記第１上
部電極及び前記第２上部電極は前記第１変形層及び前記
第２変形層の上部にそれぞれ直四角平板の形状を有して
形成される。
【００３４】本発明の第１実施例によると、前記下部電
極の長さをＬとするとき、前記下部電極の一側の両端が
前記第１変形層の両端より略１／１００Ｌ〜２／１００
Ｌ程度の広い幅を有し、前記下部電極の他側の両端が前
記第２変形層の両端より略１／１００Ｌ〜２／１００Ｌ
程度の広い幅を有する。この場合、前記第１変形層と前
記第１上部電極は同一の大きさを有し、前記第２変形層
と前記第２上部電極は同一の大きさを有し、前記第１上
部電極及び前記第２上部電極の厚さをそれぞれｔとする
とき、前記第１変形層及び前記第２変形層は略６ｔ〜８
ｔの厚さを有し、前記下部電極は略２．５ｔ〜５．５ｔ
の厚さを有する。
【００３５】本発明の第２実施例によると、前記下部電
極の長さをＬとするとき、前記下部電極の一側の両端が
前記第１変形層の両端より略１／１００Ｌ〜２／１００
Ｌ程度の広い幅を有し、前記下部電極の他側の両端が前
記第２変形層の両端より略１／１００Ｌ〜２／１００Ｌ
程度の広い幅を有し、前記第１変形層の両端が前記第１
上部電極の両端より略１／１００Ｌ〜２／１００Ｌ程度
の広い幅を有し、前記第２変形層の両端が前記第２上部
電極の両端より略１／１００Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広
い幅を有する。前記第１上部電極及び前記第２上部電極
の厚さをそれぞれｔとするとき、前記第１変形層及び前
記第２変形層は略６ｔ〜８ｔの厚さを有し、前記下部電
極は略２．０ｔ〜５．５ｔの厚さを有する。
【００３６】本発明の第３実施例において、前記下部電
極の長さをＬとするとき、前記下部電極と前記第１変形
層及び前記第２変形層の大きさは同一であり、前記第１
変形層の両端が前記第１上部電極の両端より略１／１０
０Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広い幅を有し、前記第２変形
層の両端が前記第２上部電極の両端より略１／１００Ｌ
〜２／１００Ｌ程度の広い幅を有する。前記第１上部電
極及び前記第２上部電極の厚さをそれぞれｔとすると
き、前記第１変形層及び前記第２変形層は略６ｔ〜８ｔ
の厚さを有し、前記下部電極は略２．５ｔ〜６．０ｔの
厚さを有する。
【００３７】本発明の第４実施例によると、前記下部電
極と前記第１変形層、前記第２変形層、前記第１上部電
極及び前記第２上部電極の大きさは同一である。この場
合、前記第１上部電極及び前記第２上部電極の厚さをそ
れぞれｔとするとき、前記第１変形層及び前記第２変形
層はそれぞれ略６ｔ〜８ｔの厚さを有し、前記下部電極
は略３．０ｔ〜６．０ｔの厚さを有する。
【００３８】
【作用】従って、本発明では前述したように、多様なア
クチュエータの構造によるアクチュエータのティルティ
ング角度に対するシミュレーションを通して前記アクチ
ュエータのティルティング角度を最大化できるモデルを
設定することができた。本発明によると、上部電極と変
形層の大きさが同一であり、下部電極が変形層より１．
１ないし１．２倍程度長い長さを有する構造が最大ティ
ルティング角度が具現できるアクチュエータの構造であ
ることが発見できた。また、上部電極の厚さに対して変
形層６倍または８倍の厚さ、下部電極が略２倍ないし６
倍の厚さを有する構造が適切であることを分かる。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の好適実施例をよる薄膜形光路調節装置を詳細に説明す
る。
【実施例１】図８は本発明の第１実施例による薄膜形光
路調節装置の斜視図であり、図９は図８に示す装置をＣ
1−Ｃ2線で切り取った断面図であり、図１０は図８に示
す装置をＤ1−Ｄ2線で切り取った断面図である。
【００４０】図８及び図９を参照すると、本実施例によ
る薄膜形光路調節装置はアクチブマトリックス１００、
アクチブマトリックス１００の上部に形成された支持要
素１７５、支持要素１７５の上部に並んで形成されたア
クチュエータ２１０、そしてアクチュエータ２１０の上
部に形成された反射部材２６０を含む。
【００４１】図９及び図１０を参照すると、前記アクチ
ブマトリックス１００は、基板１０１、第１金属層１３
５、第１保護層１４０、第２金属層１４５、第２保護層
１５０及び食刻防止層１５５を含む。
【００４２】前記基板１０１にはＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは整
数）個のＰ−ＭＯＳトランジスタ１２０が内蔵され、第
１金属層１３５は前記Ｐ−ＭＯＳトランジスタ１２０の
ドレン１０５及びソース１１０から延長され前記基板１
０１の上部に形成される。第１保護層１４０は第１金属
層１３５の上部に形成され、第２金属層１４５は第１保
護層１４０の上部に形成され、第２保護層１５０は第２
金属層１４５の上部に形成される。食刻防止層１５５は
第２保護層１５０の上部に形成される。
【００４３】第１金属層１３５は第１信号（画像信号）
を伝達するために前記Ｐ−ＭＯＳトランジスタ１２０の
ドレン１０５からアクチュエータ２１０の間に形成され
た第１アンカー１７１の下部まで延長されるドレンパッ
ドを含む。第２金属層１４５はチタンＴｉ層及び窒化チ
タンＴｉＮ層で構成され、第２金属層１４５のうち下に
前記第１金属層１３５のドレンパッドが形成された部分
にはホール１４７が形成される。
【００４４】図８及び図１０を参照すると、前記支持要
素１７５は支持ライン１７４、支持層１７０、第１アン
カー１７１そして第２アンカー１７２ａ，１７２ｂを含
む。支持ライン１７４及び支持層１７０は前記食刻防止
層１５５上に平行に形成される。支持ライン１７４と食
刻防止層１５５との間及び支持層１７０と食刻防止層１
５５との間には第１エアギャップ１６５が介在される。
前記支持ライン１７４の一側上部には共通電極線２４０
が形成される。支持ライン１７４はこのような共通電極
線２４０を支持する機能を遂行する。
【００４５】前記支持層１７０は四角輪の形状、望まし
くは、直四角輪の形状を有する。前記支持層１７０は支
持ライン１７４と同一平面上で直交する方向に沿って支
持ライン１７４の他側に形成される。前記支持層１７０
は前記支持ライン１７４と一体で形成される。
【００４６】前記四角輪の形状を有する支持層１７０の
うち前記支持ライン１７４と直交する方向に水平に延長
された２個のアーム間の下部には第１アンカー１７１が
前記２個のアームと一体で形成される。第１アンカー１
７１は食刻防止層１５５のうち下に第１金属層１３５の
ドレンパッドが形成された部分に取り付けられる。
【００４７】前記２個のアームの外側下部には２個の第
２アンカー１７２ａ，１７２ｂがそれぞれ前記２個のア
ームと一体で形成される。前記第２アンカー１７２ａ，
１７２ｂも前記食刻防止層１５５にそれぞれ取り付けら
れる。
【００４８】前記第１アンカー１７１及び第２アンカー
１７２ａ，１７２ｂは、それぞれ支持層１７０のうち支
持ライン１７４に隣接した部分の下部に形成され食刻防
止層１５５に取り付けられる。前記第１アンカー１７１
及び第２アンカー１７２ａ，１７２ｂはともに支持層１
７０を支持することにより、アクチュエータ２１０を支
持する機能を遂行する。前記第１アンカー１７１及び第
２アンカー１７２ａ，１７２ｂはそれぞれ四角箱の形状
を有する。
【００４９】前記支持層１７０の中央部は第１アンカー
１７１により支持され支持層１７０の両側部は第２アン
カー１７２ａ，１７２ｂにより支持される。
【００５０】前記第１アンカー１７１の中央部には食刻
防止層１５５、第２保護層１５０、第２金属層１４５の
ホール１４７及び第１保護層１４０を通して第１金属層
１３５のドレンパッドまでブァイアホール２７０が形成
される。
【００５１】前記アクチュエータ２１０は下部電極１８
０、第１変形層１９０、第２変形層１９１、第１上部電
極２００及び第２上部電極２０１を含む。
【００５２】前記下部電極１８０は前記支持ライン１７
４に対して反転された「Ｕ」字の形状で支持層１７０の
上部に形成され、第１変形層１９０及び第２変形層１９
１は前記反転された「Ｕ」字型の下部電極１８０の２個
のアーム上に形成される。前記下部電極１８０は前記支
持ライン１７４と所定距離だけ離隔される。前記下部電
極１８０のうち支持ライン１７４に隣接した部分には第
１アンカー１７１に向いて階段形状で突出部が形成され
る。前記下部電極１８０の突出部は下方向に第１アンカ
ー１７１に形成されたブァイアホール２７０と隣接した
部分まで延長される。すなわち、下部電極１８０の突出
部はブァイアホール２７０を中心に互いに対応して形成
される。
【００５３】前記第１変形層１９０は第１下部電極１８
０より狭い面積の四角平板の形状を有し第１下部電極１
８０の上部に形成され、前記第１上部電極２００は第１
変形層１９０より狭い面積の四角平板の形状を有し第１
変形層１９０の上部に形成される。
【００５４】前記第１アンカー１７１の中央部から第１
金属層のドレンパッドまで形成されたブァイアホール２
７０の内部には第１金属層１３５のドレンパッドから下
部電極１８０の突出部までブァイアコンタクト２８０が
形成される。ブァイアコンタクト２８０は第１金属層１
３５のドレンパッドを下部電極１８０に電気的に接続す
る。
【００５５】前記下部電極１８０の２個のアームはそれ
ぞれ直四角平板の形状を有し、第１及び第２変形層１９
０，１９１はそれぞれ前記下部電極１８０の２個のアー
ムより小さい面積の直四角平板の形状を有する。図１７
に示すように、下部電極１８０のアームの両側の第１マ
ージン３３０だけ前記第１及び第２変形層１９０，１９
１より長く形成される。前記第１マージン３３０は第１
変形層１９０の一端と下部電極１８０のアームのうち一
つの一端の間及び第１変形層１９０の他端と下部電極１
８０のアームのうち一つの他端との間隔を指す。また、
第２変形層１９１の一端と下部電極１８０のアームのう
ち別の一つの一端の間及び第２変形層１９１の他端と下
部電極１８０のアームのうち別の一つの他端間の間隔も
第１マージン３３０に示す。
【００５６】本実施例において、前記第１上部電極２０
０は第１変形層１９０と同一の形状及び大きさを有し、
第２上部電極２０１は第２変形層１９１と同一の形状及
び大きさを有する。
【００５７】前記第１上部電極２００の一側から第１変
形層１９０及び下部電極１８０の一部を通して支持層１
７０の一部まで第１絶縁層２２０が形成され、第１上部
電極２００の一側から第１絶縁層２２０及び支持層１７
０を通して前記共通電極線２４０までは第１上部電極連
結部材２３０が形成される。第１上部電極連結部材２３
０は第１上部電極２００と共通電極線２４０を連結す
る。第１上部電極連結部材２３０の下部の第１絶縁層２
２０は第１上部電極２００と下部電極１８０が互いに連
結され第１上部電極２００と下部電極１８０の間に電気
的短絡がおこることを防止する。
【００５８】また、前記第２上部電極２０１の一側から
第２変形層１９１及び第２下部電極１８１を通して支持
層１７０の一部まで第２絶縁層２２１が形成され、前記
第２上部電極２０１の一側から前記第２絶縁層２２１及
び支持層１７０の一部を通して前記共通電極線２４０ま
で第２上部電極連結部材２３１が形成される。前記第２
絶縁層２２１及び第２上部電極連結部材２３１はそれぞ
れ第１絶縁層２２０及び第１上部電極連結部材２３０と
並んで形成される。前記第２上部電極連結部材２３１は
第２上部電極２０１と共通電極線２４０を互いに連結す
る。第２上部電極連結部材２３１の下部の第２絶縁層２
２１は第２上部電極２０１と下部電極１８０が互いに連
結され第２上部電極２０１と下部電極１８０間に電気的
短絡がおこることを防止する。
【００５９】前記反転された「Ｕ」字の形状を有する下
部電極１８０のうち第１上部電極２００及び第２上部電
極２０１が形成されない部分、すなわち、支持ライン１
７４に対して平行に離隔された部分には反射部材２６０
を支持するポスト２５０が形成される。望ましくは、前
記反射部材２６０は四角平板の形状を有する。反射部材
２６０は前記ポスト２５０により中央部が支持され両側
がアクチュエータ２１０の上部に水平に形成される。前
記反射部材２６０とアクチュエータ２１０間には第２エ
アギャップ３１０が介在される。前記反射部材２６０は
アクチュエータ２１０の変形によりティルティングされ
光源（図示せず）から入射される光を所定の角度に反射
してスクリーンに画像を投影させる。
【００６０】以下、本実施例による薄膜形光路調節装置
の製造方法を図面を参照して詳細に説明する。図１１な
いし図１６は図１０に示す装置の製造方法を説明する図
面である。図１１ないし図１６において、図９及び図１
０と同一の部材に対して同一の参照番号を使用する。
【００６１】図１１を参照すると、まず、ｎ形でドッピ
ング（ドーピング）されたケイ素（シリコン）でなされ
たウェーハである基板１０１を準備した後、通常の素子
分離工程であるシリコン部分酸化法（ＬＯＣＯＳ）を利
用して基板１０１にアクチブ領域及びフィールド領域を
区分するための素子分離膜１２５を形成する。次いで、
前記アクチブ領域の上部に不純物がドッピングされたポ
リシリコンのような導電物質で構成されたゲート１１５
を形成した後、イオン注入工程を利用してｐ+ソース１
１０及びドレン１０５を形成することにより、前記基板
１０１にＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは整数）個のＰ−ＭＯＳトラン
ジスタ１２０を形成する。
【００６２】前記Ｐ−ＭＯＳトランジスタ１２０が形成
された基板１０１の上部に酸化物で構成された絶縁膜１
３０を形成した後、前記絶縁膜１３０に写真食刻方法を
使用して前記ソース１１０及びドレン１０５の一側上部
をそれぞれ露出させる開口部を形成する。次いで、前記
開口部が形成された前記絶縁膜１３０の上部にチタン、
窒化チタン、タングステン及び窒化物で構成された第１
金属層１３５を蒸着した後第１金属層１３５を写真食刻
方法にパターニングする。このようにパターニングされ
た第１金属層１３５は前記Ｐ−ＭＯＳトランジスタ１２
０のドレン１０５から後に形成される第１アンカー１７
１の下まで延長されるドレンパッドを含む。
【００６３】前記第１金属層１３５及び基板１０１の上
部には第１保護層１４０が形成される。第１保護層１４
０はリンシリケートガラス（ＰＳＧ）を化学気相蒸着
（ＣＶＤ）方法を利用して略８０００Å程度の厚さを有
するように形成する。第１保護層１４０は後続する工程
の影響により前記Ｐ−ＭＯＳトランジスタ１２０が内蔵
された基板１０１が損傷を受けることを防止する。
【００６４】前記第１保護層１４０の上部には第２金属
層１４５が形成される。第２金属層１４５はチタンをス
パッタリング方法を利用して３００Å程度の厚さでチタ
ン層を形成した後、前記チタン層の上部に窒化チタンを
物理気相蒸着方法ＰＶＤを使用して略１２００Å程度の
厚さを有する窒化チタン層を形成することにより完成さ
れる。前記第２金属層１４５は光源から入射される光が
反射部材２６０だけでなく、反射部材２６０が覆ってい
る部分を除いた部分にも入射されることにより、基板１
０１に光電流が流れ素子が誤動作をおこすことを防止す
る。
【００６５】次いで、第２金属層１４５のうち後続工程
でブァイアホール２７０が形成される部分、すなわち、
その下に第１金属層１３５のドレンパッドが形成されて
いる部分を食刻して図７に示すように第２金属層１４５
にホール１４７を形成する。
【００６６】前記第２金属層１４５の上部には第２保護
層１５０が形成される。第２保護層１５０はリンシリケ
ートガラス（ＰＳＧ）を化学気相蒸着（ＣＶＤ）方法を
用いて略２０００Å程度の厚さを有するように形成す
る。第２保護層１５０は後続する工程の間、前記トラン
ジスタ１２０が内蔵された基板１０１及び基板１０１上
に形成された膜(layer)が損傷を受けることを防止す
る。
【００６７】前記第２保護層１５０の上部には食刻防止
層１５５が積層される。食刻防止層１５５は前記第２保
護層１５０及び前記基板１０１が後続される食刻工程に
より食刻されることを防止する。食刻防止層１５５は酸
化ケイ素ＳｉＯ2または５酸化燐Ｐ2Ｏ5などの低温酸化
物ＬＴＯを使用して形成する。食刻防止層１５５は低圧
化学気相蒸着ＬＰＣＶＤ方法を使用して略３５０〜４５
０℃程度の温度で略０．２〜０．８μｍ程度の厚さを有
するように形成する。
【００６８】前述したように食刻防止層１５５を形成す
ることにより、基板１０１、第１金属層１３５、第１保
護層１４０、第２金属層１４５、第２保護層１５０及び
食刻防止層１５５を含むアクチブマトリックス１００を
完成する。
【００６９】前記食刻防止層１５５の上部には第１犠牲
層１６０が積層される。第１犠牲層１６０はアクチュエ
ータ２１０を構成する薄膜の積層を容易にする機能を遂
行する。第１犠牲層１６０はポリシリコンを使用して略
５００℃以下の温度で形成する。前記第１犠牲層１６０
は低圧化学気相蒸着ＬＰＣＶＤ方法を使用して略２．０
〜３．０μｍ程度の厚さを有するように形成する。この
場合、前記第１犠牲層１６０は表面が不規則なアクチブ
マトリックス１００の上部を覆っているためにその表面
の平坦度が不良である。従って、第１犠牲層１６０の表
面を化学機械的研磨ＣＭＰ方法を利用して研磨すること
により第１犠牲層１６０が略１．１μｍ程度の厚さを有
するようにその表面を平坦化させる。
【００７０】図１２は第１犠牲層１６０をパターニング
した状態を示す平面図である。図１１及び図１２に示す
ように、前記第１犠牲層１６０の上部に第１フォトレジ
スタ（図示せず）を塗布しこれをパターニングした後、
前記第１フォトレジスタ層を食刻マスクに利用して第１
犠牲層１６０のうち下に第２金属層１４５のホール１４
７が形成された部分及びこれと隣接した両側部分を食刻
して食刻防止層１５５の一部を露出させることにより、
後に形成される支持層１７０を支持する第１アンカー１
７１及び第２アンカー１７２ａ、１７２ｂが形成される
位置をつくる。従って、前記食刻防止層１５５が所定の
距離だけ離隔された３個の四角形の形状で露出される。
次いで、前記第１フォトレジスタを除去する。
【００７１】図１３を参照すると、第１層１６９は前記
のように３個の四角形の形状で露出された食刻防止層１
５５の上部及び前記第１犠牲層１６０の上部に積層され
る。第１層１６９は窒化物または金属などのような硬質
の物質を低圧化学気相蒸着（ＬＰＣＶＤ）方法を利用し
て略０．１〜１．０μｍ程度の厚さを有するように形成
する。前記第１層１６９は後で支持要素１７５にパター
ニングされ、支持要素１７５はアクチュエータ２１０を
支持する支持層１７０、共通電極線２４０を支持する支
持ライン１７４、支持層１７０を支持する第１アンカー
１７１及び第２アンカー１７２ａ，１７２ｂで構成され
る。この場合、第１層１６９のうち前記３個の四角形の
形状で露出された食刻防止層１５５上に取り付けられた
部分のうち、中が四角形状の食刻防止層１５５に取り付
けられる部分は第１アンカー１７１になり、両側の四角
形形状の食刻防止層１５５に取り付けられる部分は第１
アンカー１７１になり、両側の四角形形状の食刻防止層
１５５に取り付けられる部分は第２アンカー１７２ａ、
１７２ｂになる。
【００７２】下部電極層１７９は第１層１６９の上部に
積層される。下部電極層１７９は白金Ｐｔのような電気
伝導性を有する金属を使用して形成する。下部電極層１
７９はスパッタリング方法または化学気相蒸着方法を利
用して略１３００〜２７００Å程度の厚さを有するよう
に形成する。下部電極層１７９は後で前記支持ライン１
７４に対して反転された「Ｕ」字の形状を有する下部電
極１８０にパターニングされる。
【００７３】前記下部電極層１７９の上部にはＺｎＯ，
ＰＺＴまたはＰＬＺＴのような圧電物質で構成された第
２層１８９が積層される。第２層１８９はゾル−ゲル
（Ｓｏｌ−Ｇｅｌ）法、スパッタリング方法、スピンコ
ーティング方法または化学気相蒸着ＣＶＤ方法を利用し
て略３０００〜４０００Å程度の厚さを有するように形
成する。次いで、第２層１８９を構成する圧電物質を急
速熱処理ＲＴＡ方法に熱処理して相変位させる。第２層
１８９は後で第１上部電極２００と下部電極１８０との
間で発生する第１電気場により変形をおこす第１変形層
１９０及び第２上部電極２０１と下部電極１８０との間
に発生する第２電気場により変形をおこす第２変形層１
９１でパターニングされる。
【００７４】上部電極層１９９は前記第２層１８９の上
部に積層される。上部電極層１９９は白金、タンタル、
銀Ａｇなどの電気伝導性を有する金属を使用して形成す
る。上部電極層１９９はスパッタリング方法または化学
気相蒸着方法を利用して略５００Å程度の厚さを有する
ように形成する。上部電極性１９９は後で所定の距離だ
け離隔される第１上部電極２００及び第２上部電極２０
１でパターニングされる。
【００７５】前記上部電極層１９９の上部に第２フォト
レジスタ（図示せず）を塗布しこれをパターニングした
後、第２フォトレジスタを食刻マスクに利用して上部電
極層１９９をそれぞれ四角平板の形状、望ましくは、直
四角平板の形状を有する第１上部電極２００及び第２上
部電極２０１にパターニングする（図８参照）。前記第
１上部電極２００及び第２上部電極２０１は互いに所定
の距離だけ離隔され並んで形成される。第１上部電極２
０１及び第２上部電極２０１にはそれぞれ外部から後で
形成される共通電極線２４０を通して第２信号が印加さ
れる。次いで、前記第２フォトレジスタを除去する。
【００７６】上部電極層１９９をパターニングする方法
と同一の方法で第２層１８９をパターニングしてそれぞ
れ直四角平板の形状を有する第１変形層１９０及び第２
変形層１９１を形成する。前記第１変形層１９０及び第
２変形層１９１は互いに所定の距離だけ分離され並んで
形成される。この場合、図８に示すように、前記第１変
形層１９０及び第２変形層１９１はそれぞれ第１上部電
極２００及び第２上部電極２０１と同一の形状を有する
ようにパターニングされる。
【００７７】次いで、上部電極層１９９をパターニング
する方法と同一の方法で下部電極層１７９をパターニン
グして後で形成される支持ライン１７４に対して反転さ
れた「Ｕ」字の形状を有する下部電極１８０を形成す
る。下部電極１８０には後で形成される第１アンカー１
７１に向いて突出部が階段形で形成される。前記反転さ
れた「Ｕ」字型の下部電極１８０の２個のアームはそれ
ぞれ直四角平板の形状で第１及び第２変形層１９０，１
９１の下部に形成される。この場合、図１７に示すよう
に、前記下部電極１８０の２個のアームはそれぞれ第１
及び第２変形層１９０，１９１より第１マージン３３０
だけ広く形成される。
【００７８】また、前記下部電極層１７９をパターニン
グするとき、前記第１層１６９の一側上部に下部電極１
８０と垂直の方向に共通電極線２４０が下部電極１８０
と同時に形成される。共通電極線２４０２４０は後で形
成される支持ライン１７４の一側上部に形成され下部電
極１８０と所定の距離だけ離隔される。これにより、第
１上部電極２００、第２上部電極２０１、第１変形層１
９０、第２変形層１９１及び下部電極１８０を含むアク
チュエータ２１０が完成される。
【００７９】次いで、第１層１６９をパターニングして
支持層１７０、支持ライン１７４、第１アンカー１７１
そして第２アンカー１７２ａ，１７２ｂを含む支持要素
１７５を形成する。このとき、第１層１６９のうち前記
３個の四角形の形状で露出された食刻防止層１５５に接
触される部分のうち両側部は第２アンカー１７２ａ，１
７２ｂになり、中央部は第１アンカー１７１になる。前
記第１アンカー１７１及び第２アンカー１７２ａ，１７
２ｂはそれぞれ四角箱の形状を有し、前記第１アンカー
１７１の下には第２金属層１４５のホール１４７が形成
されている。
【００８０】前記支持層１７０は四角形状、望ましくは
直四角輪の形状を有し前記食刻防止層１５５上に形成さ
れた前記支持ライン１７４と一体で形成される。このよ
うな状態で後で第１犠牲層１６０が除去されると図８に
示すような形状を有する支持要素１７５が形成される。
すなわち、支持層１７０は直四角輪の形状を有して支持
ライン１７４と同一平面上で直交する方向に沿って支持
ライン１７４の一側に支持ライン１７４と一体で形成さ
れる。前記直四角輪の形状を有する支持層１７０のうち
支持ライン１７４と直交する方向に水平に延長された２
個のアームの間の下部には前記２個のアームと一体で第
１アンカー１７１が形成され食刻防止層１５５に取り付
けられ前記２個のアームの外側下部には２個の第２アン
カー１７２ａ，１７２ｂがそれぞれ前記２個のアームと
一体で形成され食刻防止層１５５に取り付けられる。共
に支持層１７０を支持する第１アンカー１７１及び第２
アンカー１７２ａ，１７２ｂは前記支持層１７０のうち
支持ライン１７４に隣接した部分の下部に形成される。
【００８１】従って、第１アンカー１７１は反転された
「Ｕ」字型の下部電極１８０の間に形成され、第２アン
カー１７２ａ，１７２ｂはそれぞれ下部電極１８０の外
側に形成される。
【００８２】図１４を参照すると、前記支持要素１７５
及びアクチュエータ２１０の上部に第３フォトレジスタ
（図示せず）を塗布しこれをパターニングし、支持ライ
ン１７４上に形成された共通電極線２４０から前記第１
上部電極２００及び第２上部電極２０１の一部まで露出
させる。このとき、第１アンカー１７１から下部電極１
８０の突出部までも共に露出される。
【００８３】次いで、前記露出された部分にアモルファ
スシリコンまたは低温酸化物である酸化ケイ素ＳｉＯ2
または５酸化燐Ｐ2Ｏ5などを蒸着しこれをパターニング
することにより、第１上部電極２００の一部から第１変
形層１９０及び第１下部電極１８０を通して支持層１７
０の一部まで第１絶縁層２２０を形成し、同時に第２上
部電極２０１の一部から第２変形層１９１及び下部電極
１８０を通して支持層１７０の一部まで第２絶縁層２２
１を形成する。第１絶縁層２２０及び第２絶縁層２２１
は低圧化学気相蒸着方法ＬＰＣＶＤ方法を使用してそれ
ぞれ略０．２〜０．４μｍ程度、望ましくは０．３μｍ
程度の厚さを有するように形成する。
【００８４】図１５はブァイアコンタクト２８０を形成
した状態を示す図面である。図１４及び図１５を参照す
ると、下に第２金属層１４５のホール１４７及び第１金
属層１３５のドレンパッドが形成された部分である第１
アンカー１７１の中央部から第１アンカー１７１、食刻
防止層１５５、第２保護層１５０及び第１保護層１４０
を食刻して前記ドレンパッドまでブァイアホール２７０
を形成した後、ブァイアホール２７０の内部から下部電
極の突出部までブァイアコンタクト２８０を形成する。
これと同時に、図１４に示すように、第１上部電極２０
０から第１絶縁層２３０及び支持層１７０の一部を通し
て共通電極線２４０まで第１上部電極連結部材２３０を
形成し、第２上部電極２０１から第２絶縁層２３１及び
支持層１７０の一部を通して共通電極線２４０まで第２
上部電極連結部材２３１を形成する。
【００８５】前記ブァイアコンタクト２８０、第１上部
電極連結部材２３０、そして第２上部電極連結部材２３
１はそれぞれ電気伝導性を有する金属である白金または
白金−タンタルを使用して形成する。前記ブァイアコン
タクト２８０、第１上部電極連結部材２３０そして第２
上部電極連結部材２３１はスパッタリング方法または化
学気相蒸着方法を利用して略０．１〜０．２μｍ程度の
厚さを有するように形成する。前記第１上部電極連結部
材２３０及び第２上部電極連結部材２３１はそれぞれ第
１上部電極２００及び第２上部電極２０１と共通電極線
２４０を連結する。前記下部電極１８０はそれぞれブァ
イアコンタクト２８０を通して第１金属層１３５のドレ
ンパッドと連結される。
【００８６】図１６を参照すると、前記アクチュエータ
２１０及び支持要素１７５の上部にポリシリコンを低圧
化学気相蒸着方法を使用して第２犠牲層３００を形成す
る。第２犠牲層３００は前記アクチュエータ２１０を完
全に覆うことができるような充分な高さを有して形成さ
れる。次いで、第２犠牲層３００を化学機械的研磨ＣＭ
Ｐ方法で研磨してその表面を平坦化させた後、第２犠牲
層３００をパターニングして前記反転された「Ｕ」字の
形状を有する下部電極のうち支持ライン１７４と平行に
形成された部分の一部を露出させる。すなわち、前記下
部電極１８０のうち第１及び第２上部電極２００，２０
１が形成されない部分の一部を露出させる。
【００８７】前記露出された下部電極１８０の一部及び
第２犠牲層３００の上部に反射性を有する金属であるア
ルミニウム、白金、銀またはアルミニウム合金などを物
理気相蒸着ＰＶＤまたは化学気相蒸着ＣＶＤ方法で蒸着
した後、前記蒸着された金属をパターニングして四角平
板の形状を有する反射部材２６０及びポスト２５０を形
成する。
【００８８】次いで、フルオル化キセノンＸｅＦ2また
はフルオル化ブロムＢｒＦ2を使用して前記第１犠牲層
１６０及び第２犠牲層３００を除去し洗浄及び乾燥処理
を遂行して図８に示すようなＡＭＡ素子を完成する。前
記のように第２犠牲層３００が除去されると第２犠牲層
３００の位置に第２エアギャップ３１０が形成され、第
１犠牲層１６０が除去されると第１犠牲層１６０の位置
に第１エアギャップ１６５が形成される。
【００８９】前述した本実施例による薄膜形光路調節装
置において、外部から伝達された第１信号は基板１０１
に内蔵されたＭＯＳトランジスタ１２０、第１金属層１
３５のドレンパッドそしてブァイアコンタクト２８０を
通して下部電極１８０に印加されると同時に、第１上部
電極２００には外部から共通電極線２４０及び第１上部
電極連結部材２３０を通して第２信号が印加され第２上
部電極２０１にも共通電極線２４０及び第２上部電極連
結部材２３１を通して第２信号が印加される。従って、
第１上部電極２００と下部電極１８０との間に電位差に
よる第１電気場（電場）が発生し、第２上部電極２０１
と下部電極１８０との間に電位差による第２電気場が発
生する。前記第１電気場により第１上部電極２００と下
部電極１８０との間に形成された第１変形層１９０が変
形をおこし、同時に前記第２電気場により第２上部電極
２０１と下部電極１８１との間に形成された第２変形層
１９１が変形をおこす。
【００９０】前記第１変形層１９０及び第２変形層１９
１がそれぞれ第１電気場及び第２電気場に対して直交す
る方向に収縮することにより第１及び第２変形層１９
０，１９１を含むアクチュエータ２１０はそれぞれ所定
の角度で曲がる。
【００９１】光源から入射される光を反射する反射部材
２６０はポスト２５０により支持されアクチュエータ２
１０の上部に形成されているためにアクチュエータ２１
０と共に傾斜になる。従って、前記反射部材２６０は入
射光を所定の角度で反射し、反射された光はスリットを
通過してスクリーンに画像を結ぶ。
【００９２】以下、本実施例による構造を有するアクチ
ュエータ２１０のティルティング角度特性をシミュレー
ションした結果を説明する。本実施例において、アクチ
ュエータ２１０の長さは略５０μｍであり、第１及び第
２上部電極２００，２０１の厚さは略５００Åであり、
第１及び第２変形層１９０，１９１の厚さは略３０００
Åまたは略４０００Åであり、下部電極１８０の厚さは
略１３００〜２７００である。
【００９３】本実施例では、前記下部電極１８０に略１
０Ｖの駆動電圧を印加し前記第１及び第２上部電極２０
０，２０１には０Ｖを印加してアクチュエータ２１０が
ティルティングされるようにした。
【００９４】図１７は本実施例による第１マージン３３
０を有するアクチュエータ２１０を拡大した構造を示す
概略図であり、図１８は第１及び第２変形層１９０，１
９１が略４０００Åの厚さを有する場合のアクチュエー
タ２１０のティルティング（傾斜）角度をシミュレーシ
ョンしたグラフであり、図１９は第１及び第２変形層１
９０，１９１が略３０００Åの厚さを有する場合のアク
チュエータ２１０のティルティング角度をシミュレーシ
ョンしたグラフである。
【００９５】図１７において、第１及び第２上部電極２
００，２０１の厚さをｔとすると、下部電極の厚さは略
２．６ｔ〜５．４ｔになり、第１及び第２変形層１９
０，１９１の厚さは略６ｔまたは略８ｔになる。また、
下部電極１８０の長さを「Ｌ」とするとき、第１マージ
ン３３０の幅は略１／１００Ｌ〜２／１００Ｌになる。
【００９６】図１８及び図１９に示すように、第１及び
第２変形層１９０，１９１をそれぞれ略４０００Åの厚
さで形成した場合アクチュエータ２１０の最大傾斜角は
略０．６８゜程度であり、第１及び第２変形層１９０，
１９１をそれぞれ略３０００Åの厚さで形成した場合ア
クチュエータ２１０の最大傾斜角は１．１２゜程度であ
った。
【００９７】
【実施例２】図２０は本発明の第２実施例による薄膜形
光路調節装置の断面図であり、図２１は図２０の装置の
うちアクチュエータ２１０の概略図であり、図２２ない
し図２３は本発明の第２実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性をシミュレーションした結果を
示すグラフである。図２０及び図２１において、図９と
同一の部材に対しては同一の参照番号を使用する。
【００９８】本実施例において、アクチュエータ２１０
に第１マージン３３０と第２マージン３５０が形成され
ることを除くと本実施例による薄膜形光路調節装置及び
その製造方法は第１実施例と同一である。第１マージン
３３０は下部電極１８０の両端と第１及び第２変形層１
９０，１９１の両端に形成され、第２マージン３５０は
第１及び第２上部電極２００，２０１の両端と第１及び
第２変形層１９０，１９１の両端に形成される。前記第
１マージン３３０及び第２マージン３５０の幅は同一で
ある。すなわち、本実施例において、下部電極１８０は
第１マージン３３０だけ第１及び第２変形層１９０，１
９１より広く、第１及び第２変形層１９０，１９１はそ
れぞれ第１及び第２上部電極２００，２０１より第２マ
ージン３５０だけ広い。
【００９９】以下、本実施例による構造を有するアクチ
ュエータ２１０のティルティング角度特性をシミュレー
ションした結果を説明する。本実施例において、アクチ
ュエータ２１０の長さは略５０μｍであり、第１及び第
２上部電極２００，２０１の厚さは略５００Åであり、
第１及び第２変形層１９０，１９１の厚さは略３０００
Åまたは略４０００Åであり、下部電極１８０の厚さは
略１２００〜２６００Åである。
【０１００】本実施例では、前記下部電極１８０に略１
０Ｖの駆動電圧を印加し前記第１及び第２上部電極２０
０，２０１には０Ｖを印加してアクチュエータ２１０が
ティルティングされるようにした。
【０１０１】図２２は第１及び第２変形層１９０，１９
１が略４０００Åの厚さを有する場合のアクチュエータ
２１０のティルティング角度をシミュレーションしたグ
ラフであり、図２３は第１及び第２変形層１９０，１９
１が略３０００Åの厚さを有する場合のアクチュエータ
２１０のティルティング角度をシミュレーションしたグ
ラフである。
【０１０２】図２１において、第１及び第２上部電極２
００，２０１の厚さをｔとすると、下部電極の厚さは略
２．４ｔ〜５．２ｔになり、第１及び第２変形層１９
０，１９１の厚さは略６ｔまたは略８ｔになる。また、
下部電極１８０の長さを「Ｌ」とするとき、第１マージ
ン３３０及び第２マージン３５０の幅は略１／１００Ｌ
〜２／１００Ｌになる。
【０１０３】図２２及び図２３に示すように、第１及び
第２変形層１９０，１９１をそれぞれ略４０００Åの厚
さで形成した場合アクチュエータ２１０の最大傾斜角は
略０．５７゜程度であり、第１及び第２変形層１９０，
１９１をそれぞれ略３０００Åの厚さで形成した場合ア
クチュエータ２１０の最大傾斜角は０．９５゜程度であ
った。
【０１０４】
【実施例３】図２４は本発明の第３実施例による薄膜形
光路調節装置の断面図であり、図２５は図２４の装置の
うちアクチュエータの概略図であり、図２６ないし図２
７は本発明の第３実施例によるアクチュエータのティル
ティング角度特性をシミュレーションした結果を示すグ
ラフである。図２４及び図２５において、図９と同一の
部材に対しては同一の参照番号を使用する。
【０１０５】本実施例において、第２マージン３５０が
第１及び第２上部電極２００，２０１と第１及び第２変
形層１９０，１９１との間に形成されることを除くと本
実施例による薄膜形光路調節装置及びその製造方法は第
１実施例と同一である。第２マージン３５０は第１及び
第２変形層１９０，１９１の両端と第１及び第２上部電
極２００、２０１の両端の間に形成される。すなわち、
本実施例において、下部電極１８０と第１及び第２変形
層１９０，１９１の大きさは同一であり、第１及び第２
変形層１９０，１９１はそれぞれ第１及び第２上部電極
２００，２０１より第２マージン３５０だけ広い。
【０１０６】以下、本実施例による構造を有するアクチ
ュエータ２１０のティルティング角度特性をシミュレー
ションした結果を説明する。本実施例において、アクチ
ュエータ２１０の長さは略５０μｍであり、第１及び第
２上部電極２００，２０１の厚さは略５００Åであり、
第１及び第２変形層１９０，１９１の厚さは略３０００
Åまたは略４０００Åであり、下部電極１８０の厚さは
略１４００〜２９００Åである。
【０１０７】本実施例では、前記下部電極１８０に略１
０Ｖの駆動電圧を印加し前記第１及び第２上部電極２０
０，２０１には０Ｖを印加してアクチュエータ２１０が
ティルティングされるようにした。
【０１０８】図２６は第１及び第２変形層１９０，１９
１が略４０００Åの厚さを有する場合のアクチュエータ
２１０のティルティング角度をシミュレーションしたグ
ラフであり、図２７は第１及び第２変形層１９０，１９
１が略３０００Åの厚さを有する場合のアクチュエータ
２１０のティルティング角度をシミュレーションしたグ
ラフである。
【０１０９】図２５において、第１及び第２上部電極２
００，２０１の厚さをｔとすると、下部電極の厚さは略
２．８ｔ〜５．８ｔになり、第１及び第２変形層１９
０，１９１の厚さは略６ｔまたは略８ｔになる。また、
下部電極１８０の長さを「Ｌ」とするとき、第１マージ
ン３３０の幅は略１／１００Ｌ〜２／１００Ｌになる。
【０１１０】図２６及び図２７に示すように、第１及び
第２変形層１９０，１９１をそれぞれ略４０００Åの厚
さで形成した場合アクチュエータ２１０の最大傾斜角は
略０．５７５゜程度であり、第１及び第２変形層１９
０，１９１をそれぞれ略３０００Åの厚さで形成した場
合アクチュエータ２１０の最大傾斜角は０．９６゜程度
であった。
【０１１１】
【実施例４】図２８は本発明の第４実施例による薄膜形
光路調節装置の断面図であり、図２９は図２８の装置の
うちアクチュエータ２１０の概略図であり、図３０ない
し図３１は本発明の第４実施例によるアクチュエータ２
１０のティルティング角度特性をシミュレーションした
結果を示すグラフである。図２８及び図２９において、
図９と同一の部材に対しては同一の参照番号を使用す
る。
【０１１２】本実施例において、アクチュエータ２１０
にマージンが形成されないことを除くと本実施例による
薄膜形光路調節装置及びその製造方法は第１実施例と同
一である。本実施例において、下部電極１８０、第１及
び第２変形層１９０，１９１、第１及び第２上部電極２
００，２０１の大きさはそれぞれ同一である。
【０１１３】以下、本実施例による構造を有するアクチ
ュエータ２１０のティルティング角度特性をシミュレー
ションした結果を説明する。本実施例において、アクチ
ュエータ２１０の長さは略５０μｍであり、第１及び第
２上部電極２００，２０１の厚さは略５００Åであり、
第１及び第２変形層１９０，１９１の厚さは略３０００
Åまたは略４０００Åであり、下部電極１８０の厚さは
略１５００〜３０００Åである。
【０１１４】本実施例では、前記下部電極１８０に略１
０Ｖの駆動電圧を印加し前記第１及び第２上部電極２０
０，２０１には０Ｖを印加してアクチュエータ２１０が
ティルティングされるようにした。
【０１１５】図３０は第１及び第２変形層１９０，１９
１が略４０００Åの厚さを有する場合のアクチュエータ
２１０のティルティング角度をシミュレーションしたグ
ラフであり、図３１は第１及び第２変形層１９０，１９
１が略３０００Åの厚さを有する場合のアクチュエータ
２１０のティルティング角度をシミュレーションしたグ
ラフである。
【０１１６】図２９において、第１及び第２上部電極２
００，２０１の厚さをｔとすると、下部電極の厚さは略
３．０ｔ〜６．０ｔになり、第１及び第２変形層１９
０，１９１の厚さは略６ｔまたは略８ｔになる。
【０１１７】図３０及び図３１に示すように、第１及び
第２変形層１９０，１９１をそれぞれ略４０００Åの厚
さで形成した場合アクチュエータ２１０の最大傾斜角は
略０．６５゜程度であり、第１及び第２変形層１９０，
１９１をそれぞれ略３０００Åの厚さで形成した場合ア
クチュエータ２１０の最大傾斜角は１．０８゜程度であ
った。
【０１１８】
【発明の効果】以上で説明したように、多様なアクチュ
エータの構造によるアクチュエータのティルティング角
度に対するシミュレーションを通して前記アクチュエー
タのティルティング角度を最大化できるモデルを設定す
ることができた。本発明によると、上部電極と変形層の
大きさが同一であり、下部電極が変形層より１．１ない
し１．２倍程度長い長さを有する構造が最大ティルティ
ング角度が具現できるアクチュエータの構造であること
を見出した。また、上部電極の厚さに対して変形層が６
倍または８倍の厚さ、下部電極が略２倍ないし６倍の厚
さを有する構造が適切であることを分かることができ
る。
【０１１９】本発明を実施例によって詳細に説明した
が、本発明は実施例によって限定されず、本発明が属す
る技術分野において通常の知識を有する者であれば本発
明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または
変更できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願人が先行出願した薄膜形光路調節装置の
斜視図である。
【図２】図１に示す装置をＡ1−Ａ2線で切り取った断面
図である。
【図３】図１に示す装置をＢ1−Ｂ2線で切り取った断面
図である。
【図４】図２に示す装置の製造工程図である。
【図５】図２に示す装置の製造工程図である。
【図６】図２に示す装置の製造工程図である。
【図７】図２に示す装置の製造工程図である。
【図８】本発明の第１実施例による薄膜形光路調節装置
の斜視図である。
【図９】図８に示す装置をＣ1−Ｃ2線で切り取った断面
図である。
【図１０】図８に示す装置をＤ1−Ｄ2線で切り取った断
面図である。
【図１１】図９及び図１０に示す装置の製造工程図であ
る。
【図１２】図９及び図１０に示す装置の製造工程図であ
る。
【図１３】図９及び図１０に示す装置の製造工程図であ
る。
【図１４】図９及び図１０に示す装置の製造工程図であ
る。
【図１５】図９及び図１０に示す装置の製造工程図であ
る。
【図１６】図９及び図１０に示す装置の製造工程図であ
る。
【図１７】図８の装置のうちアクチュエータを拡大した
概略図である。
【図１８】本発明の第１実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性を示すグラフである。
【図１９】本発明の第１実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性を示すグラフである。
【図２０】本発明の第２実施例による薄膜形光路調節装
置の断面図である。
【図２１】図２０の装置のうちアクチュエータの概略図
である。
【図２２】本発明の第２実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性を示すグラフである。
【図２３】本発明の第２実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性を示すグラフである。
【図２４】本発明の第３実施例による薄膜形光路調節装
置の断面図である。
【図２５】図２４の装置のうちアクチュエータの概略図
である。
【図２６】本発明の第３実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性を示すグラフである。
【図２７】本発明の第３実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性を示すグラフである。
【図２８】本発明の第４実施例による薄膜形光路調節装
置の断面図である。
【図２９】図２８の装置のうちアクチュエータの概略図
である。
【図３０】本発明の第４実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性を示すグラフである。
【図３１】本発明の第４実施例によるアクチュエータの
ティルティング角度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１００ アクチブマトリックス １０１ 基板 １２０ トランジスタ １３５ 第１金属層 １４０ 第１保護層 １４５ 第２金属層 １５０ 第２保護層 １５５ 食刻防止層 １６０ 第１犠牲層 １７０ 支持層 １７１ 第１アンカー １７２ａ，１７２ｂ 第２アンカー １７４ 支持ライン １７５ 支持要素 １８０ 下部電極 １９０，１９１ 第１及び第２変形層 ２００，２０１ 第１及び第２上部電極 ２１０ アクチュエータ ２２０，２２１ 第１及び第２絶縁層 ２３０，２３１ 第１及び第２上部電極連結部材 ２５０ ポスト ２６０ ミラー ２７０ ブァイアホール ２８０ ブァイアコンタクト ３００ 第２犠牲層 ３３０ 第１マージン ３５０ 第２マージン

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＭＯＳトランジスタが内蔵された基板及
    び前記トランジスタのドレンから延長されるドレンパッ
    ドを有する第１金属層を含むアクチブマトリックスと、 前記アクチブマトリックスの上部に形成された支持ライ
    ン、該支持ラインと一体で形成された支持層と、そして
    前記支持層のうち前記支持ラインと隣接した部分下部の
    前記アクチブマトリックスにそれぞれ接触され前記支持
    層を支持する複数のアンカーを含む支持手段と、 前記支持層の上部に形成される下部電極、前記下部電極
    の一側上部に形成される第１変形層、前記下部電極の他
    側上部に形成される第２変形層、前記第１変形層の上部
    に形成される第１上部電極、そして前記第２変形層の上
    部に形成される第２上部電極を有するアクチュエータ
    と、そして前記アクチュエータの上部に形成された反射
    手段を含むことを特徴とする薄膜型光路調節装置。
  2. 【請求項２】 前記下部電極は前記支持ラインに対して
    反転された「Ｕ」字の形状を有し、前記第１変形層及び
    前記第２変形層は前記下部電極の２個のアームの上部に
    それぞれ直四角平板の形状を有して形成され、前記第１
    上部電極及び前記第２上部電極は前記第１変形層及び前
    記第２変形層の上部にそれぞれ直四角平板の形状を有し
    て形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜型
    光路調節装置。
  3. 【請求項３】 前記下部電極の長さをＬとするとき、前
    記下部電極の一側の両端が前記第１変形層の両端より略
    １／１００Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広い幅を有し、前記
    下部電極の他側の両端が前記第２変形層の両端より略１
    ／１００Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広い幅を有することを
    特徴とする請求項１に記載の薄膜型光路調節装置。
  4. 【請求項４】 前記第１変形層と前記第１上部電極は同
    一の大きさを有し、前記第２変形層と前記第２上部電極
    は同一の大きさを有することを特徴とする請求項３に記
    載の薄膜型光路調節装置。
  5. 【請求項５】 前記第１上部電極及び前記第２上部電極
    の厚さをそれぞれｔとするとき、前記第１変形層及び前
    記第２変形層は略６ｔ〜８ｔの厚さを有し、前記下部電
    極は略２．５ｔ〜５．５ｔの厚さを有することを特徴と
    する請求項３に記載の薄膜型光路調節装置。
  6. 【請求項６】 前記下部電極の長さをＬとするとき、前
    記下部電極の一側の両端が前記第１変形層の両端より略
    １／１００Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広い幅を有し、前記
    下部電極の他側の両端が前記第２変形層の両端より略１
    ／１００Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広い幅を有し、前記第
    １変形層の両端が前記第１上部電極の両端より略１／１
    ００Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広い幅を有し、前記第２変
    形層の両端が前記第２上部電極の両端より略１／１００
    Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広い幅を有することを特徴とす
    る請求項１に記載の薄膜型光路調節装置。
  7. 【請求項７】 前記第１上部電極及び前記第２上部電極
    の厚さをそれぞれｔとするとき、前記第１変形層及び前
    記第２変形層は略６ｔ〜８ｔの厚さを有し、前記下部電
    極は略２．０ｔ〜５．５ｔの厚さを有することを特徴と
    する請求項６に記載の薄膜型光路調節装置。
  8. 【請求項８】 前記下部電極の長さをＬとするとき、前
    記下部電極と前記第１変形層及び前記第２変形層の大き
    さは同一であり、前記第１変形層の両端が前記第１上部
    電極の両端より略１／１００Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広
    い幅を有し、前記第２変形層の両端が前記第２上部電極
    の両端より略１／１００Ｌ〜２／１００Ｌ程度の広い幅
    を有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜型光路
    調節装置。
  9. 【請求項９】 前記第１上部電極及び前記第２上部電極
    の厚さをそれぞれｔとするとき、前記第１変形層及び前
    記第２変形層は略６ｔ〜８ｔの厚さを有し、前記下部電
    極は略２．５ｔ〜６．０ｔの厚さを有することを特徴と
    する請求項８に記載の薄膜型光路調節装置。
  10. 【請求項１０】 前記下部電極と前記第１変形層、前記
    第２変形層、前記第１上部電極及び前記第２上部電極の
    大きさは同一であることを特徴とする請求項１に記載の
    薄膜型光路調節装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１上部電極及び前記第２上部電
    極の厚さをそれぞれｔとするとき、前記第１変形層及び
    前記第２変形層はそれぞれ略６ｔ〜８ｔの厚さを有し、
    前記下部電極は略３．０ｔ〜６．０ｔの厚さを有するこ
    とを特徴とする請求項１０に記載の薄膜型光路調節装
    置。
JP10185153A 1997-06-30 1998-06-30 薄膜型光路調節装置 Pending JPH11160632A (ja)

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